Рефераты   Доклады  Документы  
Курсовая работа  
Лекции  
Литература  

Учитель математики и информатики. I квалификационная категория

Учитель математики и информатики. I квалификационная категория



страница1/3
Дата публикации21.01.2015
ТипРеферат
100-edu.ru > Информатика > Реферат
  1   2   3


МОУ "Рыбкинская средняя общеобразовательная школа"

Реферат по информатике:




Работу выполнили: ученицы 11 класса

Кечина Елена, Кечина Екатерина.

Руководитель: Окшина Л.А.

учитель математики и

информатики. I квалификационная категория.
2008 – 2009 у.г.

Содержание.

I Введение ……………………………………………………………….3

II Основная часть…………………………………………………………4 - 21

1 Докомпьютерная эпоха………………………………………………...4 - 6

А) Абак и счеты………………………………………………………….4 - 6

Б) Счетные машины……………………………………………………..7- 10

В) Чарльз Беббидж и его аналитическая машина…………………….11- 15

2 Поколение ЭВМ………………………………………………………...16- 18

3 Современные компьютеры……………………………………………..19 - 20

4 Компьютер будущего……………………………………………………21

III Заключение …………………………………………………………….22

IV Приложение…………………………………………………………….23 - 29

V Литература ………………………………………………………………30

Введение
Понятие числа возникло задолго до появления письменности. Люди учились считать в течение многих веков, передавая и обогащая из поколения в поколение свой опыт.

Счет, или шире – вычисления, может быть осуществлен в различных формах: существует устный, письменный и инструментальный счет. Средства инструментального счета в разные времена имели различные возможности и назывались по – разному: счетные доски, абаки, счетные инструменты, снаряды, приспособления, приборы, машины и, с середины прошлого столетия, компьютеры.

Древнейшим счетным инструментом, который сама природа предоставила в распоряжение человека, была его собственная рука.

Мы в своем реферате проследили путь от простейших счетных инструментов до современных вычислительных машин, эту тему считаем актуальной, так как она раскрывает историю происхождения современных компьютеров.

II Основная часть.

1 Докомпьютерная эпоха.

А) Абак и счеты.
Издревле употреблялся для счета прибор под именем абака. «Абак» означает дощечку, покрытую слоем пыли.

В Древнем Риме абак назывался “calculi ” -“галька”-современное название “калькулятор”и изготавливался из бронзы, камня, слоновой кости и цветного стекла.

Китайцы заменили камешки бусинками, нанизанными на прутики, проволоки или веревки. Китайская разновидность абака – суан - пань – появилась в VI веке н.э.

Японский абак – соробан – происходит от ктайского суан - паня, который был завезен в Японию в XV – XVI в. соробан проще своего предшественниками, у него на «небе» на один шарик меньше, чем у суан - паня.

Множество примеров довольно сложных вычислений с помощью абака привел Герберт (ок. 940 – 1003г), сын крестьянина из местечка Орильяк на юге Франции. В описании Герберта абак представлял собой гладкую доску, посыпанную голубым песком и разделенную на 30 столбцов.

В XV столетии появляется абак нового типа – счет на линиях. Счет на линиях представляет собой горизонтально разлинованную таблицу, на которой выкладываются специальные жетоны.

В Европе счет на линиях постепенно был вытеснен письменными вычислениями на бумаге.


Русские счеты
В России счеты появились в то же время, что и в Японии. Но русские счеты были изобретены самостоятельно, что доказывают следующие фак­ты. Во-первых, русские счеты очень сильно отличаются от китайских. Во-вторых, это изобретение имеет свою историю.

В России был распространен «счет костьми». Он был близок европейс­кому счету на линиях, но писцы использовали вместо жетонов плодовые косточки. В XVI возник дощаной счет (достаточно сложный), первый ва­риант русских счетов. Такие счеты хранятся сейчас в Историческом музее в Москве.

Современный вид русские счеты приобрели к началу XVIII века. Далее они только меняли форму, размер и изгибы проволоки для удобства исполь­зования.

Счеты в России использовались почти 300 лет и сменили их только деше­вые карманные калькуляторы.

Первое в мире автоматическое устройство, которое могло выполнять сло­жение, было создано на базе механических часов, и разработал его в 1623 году Вильгельм Шикард, профессор кафедры восточных языков в одном из университетов Германии. Но неоценимый вклад в развитие устройств, по­могающих выполнять вычисления, безусловно внесли Блез Паскаль, Годф-рид Лейбниц и Чарльз Беббидж.

В XVII веке в «Переписной книге домной казны патриарха Никона 1658г.» среди «рухляди» Никонова келейного старца Сергия упомянуты «счеты», которые уже изготовлялись на продажу. Русские счеты широко использовались при начальном обучении арифметике в качестве учебного пособия. Благодаря известному французскому математику и механику Ж. Понселе, который познакомился со счетами в Саратове, будучи военнопленным офицером наполеоновской армии, аналогичный прибор появился во французских школах, а затем и в некоторых других странах Европы.


Логарифмическая линейка
В 1614 году Джоном Непером был опубликован трактат «Mirifici logarithmorum canonis description» («Описание удивительных таблиц логарифмов»). Вскоре появляются и другие логарифмические таблицы. Они упростили вычисления, но все же эта операция оставалась достаточно трудоемкой и утомительной. Поэтому вслед за изобретением логарифмов делаются попытки механизировать логарифмические вычисления. Наиболее удачной была идея профессора астрономии Грэшемского колледжа Эдмунда Гюнтера. Он построил логарифмическую шкалу, которая использовалась вместе с двумя циркулями – измерителями. Логарифмическая шкала является прародительницей логарифмической линейки. Усовершенствованию и популяризации шкалы Гюнтера способствовал англичанин Эдмунд Уингейт (1596 – 1656г)

В 1632 году в Лондоне вышла книга Форстера и Отреда «Круги пропорций», в которой описана круговая логарифмическая линейка. Прямоугольная логарифмическая линейка Отреда описана в следующей книге Форстера «Дополнение к использованию инструмента, называемого Кругами пропорций».
В 1654 г. англичанин Роберт Биссакер предложил конструкцию прямоугольной логарифмической линейки, сохранившуюся в принципе до нашего времени.

В 1850 г. Амадей анхейм предложил прямоугольную логарифмическую линейку, которая стала наиболее популярной среди инструментов подобного рода. Расположение шкал на линейке анхейма близко к современному. Кроме того, ему удалось популяризировать применение «бегунка».

Б) Счетные машины
Блез Паскаль родился 19 июня 1623 года во Франции. Его отец был чело­веком богатым и образованным. После смерти жены он всю свою жизнь посвя­тил воспитанию детей. С самого раннего детства Блез проявлял признаки несом­ненной гениальности. В четыре года он писал и считал, в десять лет на­писал первую научную работу о звуке, а в одиннадцать лет самостоятель­но доказал теорему о сумме углов треугольника. В двенадцать лет его как равного приняли в кружок крупнейших парижских математиков.

В 1640 году отцу Блеза поручили осуществлять контроль за сбором на­логов по всей провинции и у юноши возникла мысль об арифметической машине, которая помогла бы отцу в сложных расчетах. К концу того же года главная идея конструкции будущей машины была сформирована — авто­матический перенос разряда. «...Каждое колесо... некоторого разряда, со­вершая движение на десять арифметических цифр, заставляет двигаться следующее только на одну цифру» — эта формула изобретения утверждала приоритет Блеза Паскаля в изобретении и закрепляла за ним право произ­водить и продавать машины.

Машина Паскаля осуществляла сложение чисел на специальных дисках-колесиках. Десятичные цифры пятизначного числа задавались поворотами дисков, на которые были нанесены цифровые деления. Результат читался в окошечках. Диски имели один удлиненный зуб, чтобы можно было учесть перенос в следующий разряд.

Первая модель оказалась ...не работоспособной. Следующий вариант ма­шины был разработан к 1642 году и именно этот год считается датой изоб­ретения.

Блез Паскаль сам активно участвовал в строительстве машины. Он выта­чивал детали на токарном станке, подбирал материалы, развернул настоя­щую рекламную компанию и подчеркивал прочность машины, подвергнув ее суровому испытанию провезя в карете более 1100 км.

Он показывал свою машину в салонах самых знаменитых людей и на различных выставках. Но настоящего производства наладить так и не уда­лось. За восемь лет было изготовлено всего 50 арифметических машин, и покупали их в основном не для работы, а для развлечения. Паскаль не­которое время продолжал совершенствовать свою машину, но после 1653 года больше к этому не возвращался. Причиной этому было то, что обще­ство не было еще готово к использованию его изобретения, и Паскаль не видел для нее дальнейших перспектив. С 1655 года он отказался от свет­ской жизни и вел полумонашеское существование. Умер Блез Паскаль в 1662 году в Париже в возрасте 39 лет.

Паскаль был одним из величайших гениев человечества. Он был математиком, физиком, механиком, изобретателем, писателем. Его имя носят теоремы математики и законы физики. В информатике его имя носит один из самых популярных языков программирования. Паскаль был одним из величайших гениев человечества. Он был матема­тиком, физиком, механиком, изобретателем, писателем. Его имматематик

В 1641 г. математик и физик Паскаль начинает работать над созданием машины, с помощью которой даже незнакомый с правилами арифметики мог производить ее четыре действия. В 1645 году арифметическая машина была готова.

Многие ученые стали изобретать счетные машины.


Арифметическая машина Лейбница была первым в мире арифмометром – машиной, предназначенной для выполнения четырех действий арифметики.
Машины Лейбница

Недостойно одаренному человеку тратить, подобно рабу, часы на вычисления, которые безусловно можно было бы доверить любому лицу, если бы при этом применить машину.

Г.В.Лейбниц (1646 – 1717)
Готфрид Вильгельм Лейбниц родился 1 июля 1646 года в городе Лейпциге. Готф­рид с детства много занимался. В восемь лет он изучил греческий язык и латынь, в пятнадцать окончил гимназию и пос­тупил в Лейпцигский университет на фа­культет права. Кроме этого он изучал философию и математику. По оконча­нии университета в 1676 году он знакомится с голландским изобретателем и физиком Христианом Гюйгенсом и решает облегчить его труд с помощью механического устройства для расчетов.

Сначала он хотел только улучшить машину Паскаля. По словам самого ученого, он придумал арифмометр, который надежно и быстро выполняет все арифметические операции, особенно умножение.

В конструкцию машины были включены движущаяся часть (подвижная каретка) и ручка, с помощью которой крутились специальное колесо или барабаны, расположенные внутри аппарата. В арифмометре каждый разряд имел собственный механизм, связанный с механизмами соседних разрядов. Данный механизм лег в основу всех механических калькуляторов последу­ющих веков.

Лейбниц несколько лет трудился над своим изобретением, и машина появилась лишь в 1694 году в Ганновере. О ней сам изобретатель писал: «Мне посчастливилось построить такую арифметическую машину, которая бесконечно отличается от машины Паскаля, так как моя машина дает возможность совершать и умножение, и деление над огромными числами мгновенно. Не прибегая к последовательному сложению и вычитанию» Но счетная машина не получила широкого распространения, потому что в конце XVII - начале XVIII века отсутствовал спор на такую дорогую и сложную технику.

Однако деятельность Лейбница выходила за пределы официальных обязанностей. Этот ученый внес огромный вклад в геологию, психологию, лингвистику, философию, физику, математику и механику. Лейбниц обладал фантастической эрудицией, почти сверхъестественной памятью и удивительной работоспособностью.

Именно впервые Лейбниц перевел словесные высказывания в математическую логику и впервые высказал мысли о возможности применения двоичной системы счисления в логике, что позднее стало использоваться в вычислительных машинах.

Природа научных знаний такова, что малоприятные и совершенно бесполезные приобретения сегодняшнего дня становятся популярной пищей для будущих поколений.

Ч. Бэббидж 
В) Чарльз Беббидж и его аналитическая машина.
Чарльз Беббидж родился 26 декабря 1791года на юго-западе Англии в маленьком городе Тотнес графства Девоншир. С детства Чарльз увлекался всевозможными механизмами и проявлял серьезные математические способности. В 1810 году он поступает на учебу в кембриджский университет и здесь обнаруживается, что математику Беббидж знает лучше своих сверстников. Очень быстро он перегоняет по знаниям своих преподавателей и приходит к неутешительному выводу о том, что Англия отстала от континентальных стран по уровню математической подготовки. И в 1812 году Чарльз и его ближайшие друзья-математики основали Аналитическое общество, деятельность которого оказалась плодотворной и которое по праву встало у истоков формирования новой математической школы в Англии.

После окончания университета в 1814 году Чарльз Беббидж ведет образ жизни свободного джентльмена-философа и продолжает заниматься математикой. Впоследствии он несколько удаляется от математики и его работы принимают прикладной характер. В течение нескольких лет Беббидж знакомится и общается с известными людьми: астрономом и физиком Пьером Лапласом, физиком и математиком Жаном Батистом Фурье, а также именитым французским математиком Г. Прони. В результате такого общения он приходит к мысли о возможности упрощения процедуры сложных вычислений путем механического выполнения однообразных, рутинных действий. Идеи Г. Прони вдохновили Беббиджа на создание первой дифференцированной машины.

В 1822 году Беббидж закончил описание машины, которая могла бы производить вычисления с точностью до 18-го знака. Он назвал ее «разностная машина» и приступил к ее постройке. Но строительство продолжалось десять лет, но машина так и не была построена. Сейчас трудно указать причину, по которой машина не была построена. Возможно, это связано с тем, что заслуженные ученые выступили против этой машины, так как в ту пору не существовало подходящей технологической базы и они считали труд изобретателя бесплодным. Возможно, что причиной неудач была излишняя разнообразность и разбросанность Беббиджа. Так или иначе, но машина послужила основой для новых изобретений.

За свою долгую жизнь он сделал немало открытий и изобретений, значительно опередивших его время. И все же «главным делом его жизни», по словам самого ученого, были вычислительные машины, над созданием которых он работал около 50 лет.

Бэббидж не только попытался усовершенствовать механические вычисления, создав разностную машину, но и дерзнул автоматизировать вычислительный процесс, предложив аналитическую машину – прообраз современных компьютеров.

В «Эдинбургском обозрении» опубликована большая статья доктора Дионисия Ларднера «Вычислительная машина Бэббиджа», в которой довольно подробно описан принцип действия и конструкция разностной машины.

Георг и Эдвард Шютц. Эта статья побудила двух шведов – состоятельного печатника Георга Шютца и его сына Эдварда начать разработку воего варианта машины для той же цели. В 1854 году отец и сын закончили работу над шведским вариантом разностной машины, котороя табулирована с точностью до 15 десятичных знаков функции с постоянными четвертными разностями.


Разностная машина Шютцев
В 1834 году Бэббидж разрабатывает основные принципы построения новой машины, названной аналитической и являющейся прообразом универсальных цифровых вычислительных машин, появившихся более чем через столетие.

Аналитическая машина имела следующие составные части:

  1. «склад» для хранения чисел (по современной технологии «накопитель», или «запоминающее устройство», «память»);

  2. «мельницу» - для производства арифметических действий над числами («арифметическое устройство»);

  3. устройство, управляющее в определенной последовательности операциями машины (сейчас – «устройство управления»);

  4. устройство ввода и вывода данных.

Для хранения чисел Бэббидж предложил использовать регистры из десятичных счетных колес.

Для переноса чисел из памяти в другие устройства машины предполагалось использовать зубчатые рейки, которые должны были зацепляться с зубцами на колесах.

Запоминающее устройство должно было иметь емкость в 1000 чисел по 50 десятичных знаков.

В арифметическом устройстве удалось изобрести систему предварительного переноса.

Бэббидж довольно подробно рассматривал вопросы, связанные, как мы сейчас говорим, с программированием. В частности, им была разработана весьма важная в программировании идея «условной передачи управления».

В аналитической машине предусматривались три различных способа вывода полученных результатов: печатание одной или двух копий, изготовление стереотипного отпечатка, пробивки на перфокартах.

Аналитическая машина не была построена. Но Бэббидж сделал более 200 чертежей ее различных узлов и около 30 вариантов общей компоновки машины. При этом было использовано более 4 тысяч «механических обозначений»!

Первую программу для аналитической машины написала Ада Лавлейс1 – дочь лорда Байрона.


Перепись населения в Америке проводилась каждые 10 лет. Численность США составляло в то время около 50 миллионов человек. Заполнить на каждого человека карточку вручную, а затем подсчитать и обработать результаты, было практически невозможно. Герману Холлериту2 удалось механизировать этот процесс, используя для записи информации перфокарты.

В течение 1884 – 1889 годов Холлерит получил свои четыре основных патента на перфокартные машины. Холлерит создал табулятор, где число обнаруживаемых отверстий подсчитывалось счетчиком. Табулятор был опробован в 1887 году при составлении статистики смертности в Балтиморе, затем во время очередной переписи населения. В 1896 году Холлерит организует компанию табуляторов, которая начинает серийный выпуск машин.

В 1902 году Холлерит создает автоматический табулятор, в котором карты подавались не вручную, а автоматически.

В 1910 – 1920 г. появляется ряд других компаний по производству счетно – аналитических машин.

В 1911 г Холлерит продает свою компанию, которая, слившись с другими, образовала впоследствии международную корпорацию по производству вычислительных машин IBM.

В 1913 г появляется «печатающий табулятор» и «накапливающий табулятор» - разновидность специализированной суммирующей электромеханической машины.

В 1921 г к табулятору была присоединена коммутационная доска, позволявшая «направлять» в определенный регистр результат считывания с соответствующего столбца перфокарты.

В 1931 г был изобретен вычислительный (или множительный) перфоратор.

В 1936 г – алфавитно – цифровые перфокартные машины.
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Конспект урока информатики в 10 классе по теме «Обработка информации и алгоритмы»
Составитель: Грехова Екатерина Александровна, I квалификационная категория, маоу г. Владимира «Средняя общеобразовательная школа...

Учитель физики и информатики
Дата последней аттестации : 04. 2005г – высшая квалификационная категория (14 разряд)

Диплому учитель начальных классов, юрист
Квалификация (категория, разряд, дата получения) – первая квалификационная категория, 2008 год

Гуо «Техтинский учебно-педагогический комплекс «Детский сад средняя...
Мгу им. А. А. Кулешова по специальности «учитель математики и информатики». В техтинском учебно-педагогическом комплексе учителем...

Рабочая программа по мхк. 5 класс Пояснительная записка
Составитель(и): учитель истории Дехтевич Д. И (высшая квалификационная категория)

Итоговая государственная аттестация выпускников института математики...
Методические указания предназначены для сотрудников Института математики и фундаментальной информатики и студентов, обучающихся в...

Автор: Мигунов Алексей, обучающийся 9 класса Руководители
Руководители: Мигунова Наталья Павловна, учитель математики, Губанова Анна Александровна, учитель информатики и икт

Информационная работа в 9 классе в рамках предпрофильного
Программу составила: Комарова О. В. учитель математики моу сош №4, 1 категория, педагогический стаж 23 года

Конкурс «Сад под стеклом», 2009 г. 1-место., Конкурс «За чистоту родного края»
Образование. Квалификационная категория Калининградский государственный университет, 1991 год, учитель общетехнических дисциплин...

Урок математики и информатики «Построение графиков квадратичной функции»
Интегрированный урок математики и информатики «Окружность и круг»

Поиск


При копировании материала укажите ссылку © 2016

контакты
100-edu.ru
100-edu.ru